丝素生物材料

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1、28现代丝绸科学与技术2010年第1期丝素生物材料汪宜宇(苏州大学纺织与服装工程学院，江苏苏州215021)摘要：对各种形态的丝素材料在生物医学领域应用的研究和开发现状进行了综述。大量研究表明，丝蛋白生物材料具有良好的体内、外生物相容性，应用前景广阔。关键词：蚕丝；丝素；生物材料；生物相容性家蚕丝蛋白由家蚕体内壁上的内皮细胞合成、的序列。非重复的序列穿插其中，称为间隔序列，由分泌1]]。家蚕丝用作手术缝合线材料已有几百年历几乎相同拷贝的43个氨基酸残基组成；另外，由史，其作为生物材料的优异性能已得到临床应用的l51个氨基酸残基组成头部序列，58个残基组成C一验证。蚕丝不

2、仅具备良好的生物相容性、可降解性末端序列，这些序列构成了非结晶区域_2]。丝素的和机械性能，而且易于加工成各种形态的材料，也能晶型包括一型结构(silkI)、17-折叠结构(silkII)，以对其化学或生物学改性以适应更加广泛的生物医学及存在于空气与水界面的3～折叠螺旋结构(silk应用。1I)。生物材料的设计是组织工程中非常重要的环节，它需要结合物理的、化学的、生物的方法去引导2不同形态的丝素生物材料细胞通过迁移、粘附和分化进入功能化组织中，需要具备与新生组织相匹配的速率降解，需要提供与功2．1丝素纤维能化组织生长相适应的力学支持，且需具备良好的用熟丝或生丝制得的手术

3、缝合线用于外科手术生物相容性。将天然蚕丝溶解后得到丝素溶液，经已达几个世纪。细胞在桑蚕丝上表现出较强的粘附加工后可制成纤维、无纺网、薄膜、多孔海绵、凝胶等和扩展渗透，在SEM观察条件下能够看到丝状伪各种形态的材料，以用于生物医学领域。本文将对足，表明细胞能够牢固地固着在其表面]。丝纤维各种形态的丝素材料进行简单介绍，并总结它们在已经研究用于腱组织工程。将多根单蚕丝绞纽成生物医学领域的研究现状。股，再多股成柬再绞纽，制作人工十字韧带时发现丝纤维支持成人骨细胞的生长和扩散及分化¨5]。用1家蚕丝素蛋白的微细结构RGD三肽序列改性丝素可以增强其对细胞的吸附，同时实验证明，I型

4、胶原蛋白和核心蛋白多糖转录家蚕丝素纤维的直径约10～25m，由H链水平有所提高]。利用丝纤维制造的韧带替代材(～390kDa)、I链(～26kDa)及P25链(～28kDa)料，与人类前端十字韧带的强度相近。来自于韧带组成，三者的比例是6：6：1。丝素纤维的表面由的人源间充质细胞(hMSCs)或成纤维细胞播种于亲水性的丝胶蛋白(20～310kDa)包围。脱胶是将这些用丝素制造的材料上能够很好的生长l_7]。蚕茧(丝)置于碱性溶液中煮沸，蚕丝中25左右的2．2丝素膜丝胶在脱胶过程中可除去。家蚕丝素的氨基酸组成丝素膜可以用丝素溶液或者丝素和其他聚合物主要是甘氨酸(43)、丙

5、氨酸(30)、丝氨酸的混合溶液为原料以流延法制得。丝素膜具有一定(12)。在丝素蛋白中，H链包含有12个低复杂的透氧性和透汽性，这种透过性与silkI和silk11结度的“结晶”区域，其中Gly—X重复序列覆盖了94构的含量相关_8]。膜的微观形态可以通过在丝素中2010年第1期现代丝绸科学与技术29混入PEO(聚氧化乙烯)调节。用甲醇处理得到结放和羟基磷灰石的诱导作用引。晶结构后，将膜置于水中去除PEO。就得到了粗糙2．4丝素水凝胶的表面，粗糙程度与制造过程中使用的PEO含量直水凝胶是三维网状聚合物，它在水溶液中只溶接相关]。这种处理方式可以提高膜的表面粗糙胀而不会溶

6、解。水凝胶生物材料可用作人体组织器度，有利于细胞的吸附。官修复、细胞生长因子载体或敷料等。丝素水凝胶成纤细胞在丝素膜上的粘附程度与在胶原膜上由丝素水溶液制得，具有J3一折叠结构。丝素溶液浓的一样高。其它源自哺乳动物和昆虫的细胞在丝素度越高，温度越高，pH值越低，ca。浓度越高，则丝膜上也显示出了与胶原相似的良好吸附性_1。再素溶液凝胶的时间就越短。水凝胶的孔径大小可通生丝素蛋白膜适合人嗅鞘细胞(hOECs)的贴附、增过丝素水溶液的浓度和温度来调节。殖、生长，再生丝素蛋白膜与hOECs有较好的相容闵思佳等口丝素水溶液与二缩水甘油基乙醚性，可以作为hOECs生长的候选组织工

7、程支架用于反应得到的多孑L丝素凝胶，成纤维细胞在其上培养修复神经损伤u。用丝素膜覆盖大鼠的皮肤缺损显示出良好的细胞相容性。用丝素和弹性蛋白混合较深创面，完全修复期约为7d，比传统的基于猪皮制得的水凝胶被称为类丝素一弹性蛋白聚合物的创口敷料要快，且炎症反应也更小_l。(SEIPs)。SELP水凝胶中水的含量由凝胶的时间2．3丝素蛋白无纺网和聚合物的浓度来控制。而pH值、离子浓度、温度无纺网之所以被广泛研究用作为生物材料是因不会影响它的性质。SELP水凝胶被用来释放一些为它增加了材料的表面积和粗糙度，有利于细胞的小分子，比如：茶碱、维生素B、